基本介紹
- 中文名：零迎角俯仰力矩係數
- 外文名：Coefficient of pitching moment at zero angle of attack
- 一級學科：航空航天
- 二級學科：空氣動力學
- 定義：迎角為零時的俯仰力矩係數。
- 迎角：又稱攻角
定義,迎角,俯仰力矩,俯仰力矩係數,空泡的俯仰力矩係數,螺旋槳俯仰力矩係數,
定義
零迎角俯仰力矩係數是指迎角為零時，作用於飛機或其他部件的俯仰力矩係數。
迎角
迎角大小與飛機的空氣動力密切相關。飛機的升力與升力係數成正比；阻力與阻力係數成正比。升力係數和阻力係數都是迎角的函式。在一定範圍內，迎角越大，升力係數與阻力係數也越大。但是，當迎角超過某一數值（稱為臨界迎角），升力係數反而開始減小，同時由於迎角較大時，出現了粘滯壓差阻力的增量，阻力係數與迎角的二次方成反比，當超過臨界迎角時，分離區擴及整個上翼面，阻力係數急劇增大。這時飛機就可能失速。
因此，迎角是重要的飛行參數之一，飛行員必須使飛機在一定的迎角範圍內飛行。所以有的飛機有一塊專門指示迎角的儀表——迎角表。有的飛機還有失速警告系統。當實際迎角接近臨界迎角而使飛機有失速的危險時，失速警告系統即發出各種形式的告警信號。
俯仰力矩
俯仰力矩是指作用於飛機的外力產生的繞機體oy軸的力矩。包括氣動力矩和發動機推力向量因不通過飛機質心而產生的力矩，亦稱縱向力矩。
俯仰力矩係數
俯仰力矩係數定義式為：
。
俯仰力矩係數以逆時針方向為正。式中，
為水的密度，
為來流速度，S為模型圓柱段橫截面積，L為模型尾部端面到天平力矩中心的距離。
空泡的俯仰力矩係數
通過在水洞中採用前支撐方式進行的超空泡航行體尾部流體動力特性研究，可以得到以下結論:
（1）在空泡開始包裹到尾部天平時，隨著空泡形態的增長，尾部阻力係數迅速下降，而升力係數和俯仰力矩係數則迅速上升。當空泡將航行體上表面包裹，而下表面沾濕時，阻力係數減小變平緩，而升力係數和俯仰力矩係數則均到達峰值。當空泡完全包裹航行體時，升力係數和俯仰力矩係數迅速回落至零值附近，此時阻力係數在零值附近變化不大。在空泡完全包裹航行體上表面，而下表面存在沾濕區域時，下表面的沾濕區域越大，其阻力係數、升力係數和俯仰力矩係數也越大。
（2）尾部沾濕長度隨著通氣率的增大而減小，阻力係數隨著沾濕長度的增大而增大。
（3） 0度攻角時每個速度下的最大尾部升力係數和俯仰力矩係數均隨著速度的增大而減小。
（4）攻角1度情況下的航行體尾部阻力係數減小幅度與無攻角時相比明顯降低;阻力係數開始迅速減小的通氣率數值在有攻角情況下也相對減小。有攻角情況下的最大升力係數和俯仰力矩係數均遠大於無攻角情況，獲得最大升力係數和俯仰力矩的通氣率數值在有攻角情況下均相對減小。
螺旋槳俯仰力矩係數
憑藉出色的燃油消耗率、低廉的使用成本、較高的維修性和可靠性，以及對動力選擇的多樣化需求，渦輪螺旋槳發動機越來越廣泛地被套用於航空飛行器中，如美軍V-22“魚鷹”運輸機、E-2C"鷹眼”預警機、空中客車A400-M運輸機，以及安多諾夫AN-70運輸機等。我國己服役的多款運輸機及特種飛機均採用了螺旋槳動力系統，滑流是螺旋槳動力飛機特有的一重要特徵，研究滑流對飛機氣動特性的影響對於準確分析飛機的飛行性能和操縱品質具有十分重要的意義。
螺旋槳通過流經螺旋槳槳盤區域流管的動量產生推力，螺旋槳後方的流管即螺旋槳滑流，飛機位於螺旋槳之後的並處於滑流之中的部件受滑流的影響表現為使部件前方來流發生改變(速度大小、方向與滑流之外區域有很大不同)。以機翼部件為例，如圖《機翼受滑流直接影響區域動壓增加》所示，機翼表面受滑流直接影響的區域比機翼上臨近的其他區域承受更高的動壓，產生更大的升力。
機翼受滑流直接影響區域動壓增加
中航飛機研發中心1所的任慶祝研究發現，滑流引起的俯仰力矩係數增量與迎角a關係較大，其絕對值大小隨槳盤係數的增加而增加。
滑流引起的俯仰力矩係數增量
